【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属燃料电池领域，具体涉及一种铝空气电池渣液分离装置及铝空气电池系统。
技术介绍
1、铝空气电池是以一种新型燃料电池，其理论比能量可达8100wh/kg,是一种高比能量的储能电池。铝空气电池以金属铝作为负极，空气中的氧气作为正极，大功率铝空气电池系统一般以氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液作为电解质。在铝空电池系统中，电池的正负极集成在电池堆中，电解液存储在电解液箱中；当电池启动时，将电解液箱中的电解液泵入电堆中，激活电化学反应开始放电，电解液在电解液箱和电堆之间不停循环；当电池关闭时，电解液循环停止，电堆中的电解液全部排出到电解液储箱中，电堆电化学反应停止，放电结束。
2、铝空气电池反应过程中，负极中的金属铝发生氧化反应不断溶解至电解液中，空气中的氧气在催化剂的作用下被还原为氧负离子，在与电解液中水作用形成oh离子，oh离子在电场作用下与溶解的al3+结合生成氢氧化铝，在碱性电解液中氢氧化铝继续与电解液中的氢氧化钠反应最终以naalo3或者naal(oh)4形式溶解在电解液中。当铝酸钠浓度超过其在电解液中的溶解度时，会逐渐析出渣子(氢氧化铝固体)，随着析出数量的增加可能阻塞管路系统，导致系统故障。
3、为避免上述问题，一般在管路系统中加入过滤装置或者离心装置等手段进行渣液分离，例如现有技术公开的一种铝空气电池电解液循环系统(公布号：cn117855691a)，包括过滤箱和沉淀槽，过滤箱用于接收待处理的电解液进行水解反应并生成白色渣浆，过滤箱在沉淀槽中上下移动，用于对所述白色渣浆进行析渣处理，最终将
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种铝空气电池渣液分离装置及铝空气电池系统，以解决现有的铝空气电池系统在工作过程中析出的渣子不易取出的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种铝空气电池渣液分离装置，包括从上往下依次设置的电解液箱组件、提升机构、渣箱组件，还包括位于四周提供支撑作用的机架；所述电解液箱组件包括箱体、用于连接箱体和渣箱组件的管道、用于控制管道通断的阀门；所述箱体底部为锥形缩口结构，并在箱体底部开设排渣口，在所述排渣口上依次固定连接上第一伸缩管和阀门的入口；所述渣箱组件包括中空的渣箱、可拆卸固定安装在渣箱内部空间的渣袋；渣箱包括底箱、两个与底箱滑动连接的渣箱盖，渣箱盖能够向两侧滑动以打开、关闭底箱的顶部开口；在渣袋的顶部设置第二伸缩管，第二伸缩管与阀门的出口可拆卸连接，在所述第二伸缩管上还设置有单向阀；所述提升机构包括与阀门固定连接的升降托盘。
4、有益效果：
5、1、方便及时清理渣子：设置包括中空的渣箱、可拆卸固定安装在渣箱内部空间的渣袋的渣箱组件，渣袋为一次性用品，方便及时清理渣子，减少了因过滤装置重复使用导致的残留问题，确保了每次更换后渣箱的清洁，提高了操作的便捷性和卫生标准。
6、2、安全便捷的操作流程：通过操作提升机构实现电解液箱组件和渣箱组件的分离，结合渣袋颈中的第二伸缩管和单向阀，实现了渣袋内腔的扩大，使渣袋中的液位下降，避免渣袋取出时液面过满出现的残液溢出现象，整个过程无需直接接触腐蚀性的电解液，显著提高了操作的安全性。渣箱盖能够向两侧滑动以打开、关闭底箱的顶部开口，方便快速更换渣袋，减少了维护时间和劳动强度，提高了工作效率。
7、3、集成化设计，简化系统结构：将渣液分离装置整体集成到电解液箱组件中，避免了额外添加过滤装置或离心装置增加设备占地面积，使得整个电池系统的体积更小，结构更加紧凑，有利于商业化推广。
8、综上所述，通过上述改进，铝空气电池渣液分离装置不仅实现了高效的渣液分离和防止管路堵塞，还通过集成化设计简化了系统结构，提高了操作的安全性和便捷性，确保了渣袋更换过程中无接触电解液，彻底清理残渣，避免了二次污染。特别是采用一次性渣袋的设计，进一步方便了渣子的及时清理，提高了操作的便捷性和卫生标准，为铝空气电池的运行提供了更加可靠和安全的保障。
9、优选的，作为一种改进，在所述箱体的四周相对的两个侧面上各设置一个视窗，所述视窗与箱体可拆卸固定连接。
10、有益效果：这种设计显著提升了操作的便捷性和电解液管理的精确性，特别是在取渣操作可能导致箱体内电解液液位下降的情况下，可以通过视窗直观监控并适当补充电解液，不仅简化了操作流程，还确保了电池系统始终处于最佳工作状态，减少了因液位不足或过多导致的系统性能波动，进一步增强了整个渣液分离装置的操作便捷性和系统的稳定性。
11、优选的，作为一种改进，在所述箱体四周相对的未设置视窗的另外两个侧面上各安装一组利用风冷进行散热的风扇组件。
12、有益效果：不仅有效降低了电解液温度，促使过饱和的铝酸钠更快析出并沉降，还优化了电解液内部的温度分布，避免了局部过热现象，从而提高了渣液分离的效率。同时，均匀的温度控制有助于维持电解液的最佳工作状态，减少了因温度波动导致的系统性能不稳定问题。此外，风扇组件的布置在箱体四周相对的侧面上，形成了良好的空气流通路径，进一步增强了散热效果
13、优选的，作为一种改进，在所述箱体底部设置冲渣管路，所述冲渣管路包括依次连接的冲渣管道一、水泵、冲渣管道二，所述冲渣管道一的入口及冲渣管道二的出口分别与箱体连通，所述冲渣管道二的出口朝向箱体底部的排渣口。
14、有益效果：这一改进最突出的效果在于显著提升了残渣清理的彻底性和系统的清洁度。通过水泵驱动的冲渣管路，能够高效地将残留在箱体侧面和底部锥形缩口结构内壁的反应产物彻底冲入渣袋，确保没有残渣附着在箱体内壁，避免了二次污染的问题。这不仅提高了渣液分离的效果，还减少了因残渣积累导致的系统故障风险。同时，间歇式的冲刷设计有效防止了电解液过度搅动，保持了电解液的稳定状态，进一步增强了系统的运行效率和可靠性。
15、优选的，作为一种改进，在所述箱体上部区域设置有顶部液位传感器、底部液位传感器，所述顶部液位传感器用于监测箱体内电解液的最高液位，底部液位传感器用于监测箱体内电解液的最低允许液位。
16、有益效果：这一改进最突出的效果在于实现了电解液液位的实时精确监控，避免了因液位异常导致的操作风险和系统故障。顶部液位传感器可以防止电解液过满溢出，减少了电解液泄漏的风险和对周围环境的潜在危害；而底部液位传感器则确保了电解液不会低于最低允许液位，避免了因液位不足导致的设备损坏或渣液分离效率下降。通过这两个传感器的协同工作，系统能够自动触发报警或采取相应措施(如补充电解液)，确保了操作的安全性和连续性。此外，自动化液位监控减少了人工干预的需求，简化了维护流程，提高了整本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：包括从上往下依次设置的电解液箱组件、提升机构、渣箱组件，还包括位于四周提供支撑作用的机架；
2.根据权利要求1所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体的四周相对的两个侧面上各设置一个视窗，所述视窗与箱体可拆卸固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体四周相对的未设置视窗的另外两个侧面上各安装一组利用风冷进行散热的风扇组件。
4.根据权利要求3所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体底部设置冲渣管路，所述冲渣管路包括依次连接的冲渣管道一、水泵、冲渣管道二，所述冲渣管道一的入口及冲渣管道二的出口分别与箱体连通，所述冲渣管道二的出口朝向箱体底部的排渣口。
5.根据权利要求4所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体的上部区域设置有顶部液位传感器、底部液位传感器，所述顶部液位传感器用于监测箱体内电解液的最高液位，底部液位传感器用于监测箱体内电解液的最低允许液位。
6.根据权利要求5所述的一种铝空气
7.根据权利要求6所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述渣箱盖的中心开设缺口，所述第二伸缩管底部出口设置卡口与缺口卡接配合，在第二伸缩管顶部入口设置用于和阀门进行卡箍连接的法兰接口。
8.根据权利要求7所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：所述提升机构包括升降托盘、U形拉杆、连杆、托盘连接块、固定板；
9.一种铝空气电池系统，其特征在于：包括如权利要求1-8中任意一项所述的铝空气电池渣液分离装置，还包括控制系统、电堆、供液系统、回液管路、排气系统；所述控制系统安装在机架顶部；所述供液系统的入口与电解液箱组件的出液口连接，供液系统的出口与电堆的进液口连接。
10.根据权利要求9所述的一种铝空气电池系统，其特征在于：在所述箱体内还安装有温度传感器和加热器，所述控制系统分别与顶部液位传感器、底部液位传感器、温度传感器、加热器电连接。
...【技术特征摘要】
1.一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：包括从上往下依次设置的电解液箱组件、提升机构、渣箱组件，还包括位于四周提供支撑作用的机架；
2.根据权利要求1所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体的四周相对的两个侧面上各设置一个视窗，所述视窗与箱体可拆卸固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体四周相对的未设置视窗的另外两个侧面上各安装一组利用风冷进行散热的风扇组件。
4.根据权利要求3所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体底部设置冲渣管路，所述冲渣管路包括依次连接的冲渣管道一、水泵、冲渣管道二，所述冲渣管道一的入口及冲渣管道二的出口分别与箱体连通，所述冲渣管道二的出口朝向箱体底部的排渣口。
5.根据权利要求4所述的一种铝空气电池渣液分离装置，其特征在于：在所述箱体的上部区域设置有顶部液位传感器、底部液位传感器，所述顶部液位传感器用于监测箱体内电解液的最高液位，底部液位传感器用于监测箱体内电解液的最低允许液位。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡广来，周燕，刘旺，黄鸣东，
申请(专利权)人：重庆国创轻合金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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